橋頭跳車的原因及防治措施

馮承剛

（承德市京承高速公路建管處，河北 承德 067000）

0 引言

橋頭跳車是一種常見的現象，主要是指由于存在橋臺與路堤連接處沉降不均勻產生的錯臺，在公路上行駛的車輛行駛到橋臺與路堤連接處時，會發生劇烈顛簸跳動。橋頭跳車會導致駕乘人員的舒適感下降，道路通行能力降低，服務水平下降，嚴重的還可能導致車輛損壞、翻車等后果。

1 橋頭跳車的原因

1.1 橋頭地基不良

橋頭跳車產生的主要原因是橋頭地基沉陷與橋臺沉降有較大差異。而橋頭地基土質不良是導致地基沉陷幅度大且歷時時間長的主要原因。一般情況橋涵所處位置地下水位高，天然含水量高于液限值，孔隙比大，壓縮性強，抗剪強度低。地基在受到干擾的情況下，天然結構會受到破壞，地基強度會有明顯下降。橋頭路基填筑高度較大，穩定性更差，沉降也會更容易發生，并且這種沉降變形會持續很長時間。

1.2 填料壓縮沉降

臺背填料具有滲透性強、填料間空隙大的特點，而其所處的位置一般壓實機具沒有辦法非常靠近，所以無法完全消除填料間的空隙，壓實度達不到規定要求，并且隨著公路建成運營過程中行車荷載的反復作用以及土體自重的作用，填料會被壓縮密實，孔隙率降低，最后產生沉降，形成橋臺與路堤間的錯臺。

1.3 施工安排不當

在工期緊張的情況下，會采取路基橋涵同時施工的措施，尤其是在臺背回填工作的施工工藝上，沒有按分層填筑、分層碾壓、層層檢測的“三分法”進行施工，壓實度達不到要求，并且在沒有經過充分固結即通車使用，在車輛荷載的作用下，施工中所產生的弊端問題很容就會顯現出來：經過固結后臺背會有較大沉降，并且不均勻，很容易造成橋頭跳車現象。填料的要求不嚴格、臺背排水考慮欠佳、基坑清理不徹底等人為因素也是橋頭跳車產生的重要原因。

1.4 橋臺與臺背填土的剛度差異

橋臺一般是鋼筋混凝土澆筑而成，整體剛度大；路堤是一種彈塑性結構，柔性大，剛度小。所以橋臺與路堤之間存在著明顯的剛度變形，在行車荷載的作用下，這種剛度差異會引起橋臺與臺背填土之間產生較大的塑性變形的剛度突變，從而加劇了兩部分的沉降差異，產生了橋頭跳車現象。

2 解決橋頭跳車的具體措施

2.1 處理好臺后軟弱地基

臺后不良地質路段，在強度、穩定性以及承載力達不到規定要求的情況下不能進行路堤填筑。在此之前必須采取一定的處理措施。目前常用的軟弱地基處理方法有：換填法、超載預壓、塑料排水板、袋裝砂井、片石擠密、強夯（重夯）法、粉噴樁復合地基等。

換填法是軟弱地基處理中最常用的一種方法，最大有效處理深度為3m。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的黏性土或砂、礫、卵石、片石等滲水性材料。換填的深度要根據所要求的承載力來確定；超載預壓施工工期較長，剩余沉降量也大，不過在工期允許的情況下是最經濟的一種方式；塑料排水板法是通過將地基中的水排出，增加作用于土顆粒的有效應力來加速固結，以提高地基強度，加固效果較好，尤其適用于地基松軟、地下水位高的地質，并且其工期短；袋裝砂井作用原理與塑料排水板類似，都是在軟土地基中設置豎向排水體，縮短軟土地基的排水距離，加速固結，適用于軟土層較厚，且路堤高度遠超過天然地基承載力的條件下；片石擠密適用于軟土層較薄，表層無硬殼、呈流動狀態淤泥、排水困難、石塊易于取得的條件下；強夯（重夯）法工期短，效果明顯，但是質量不可控，易形成“彈簧土”，主要用于濕陷性黃土地段且施工地點開闊的條件下；水泥粉噴樁復合地基是通過利用加固材料改良軟基性質減少總沉降量，加固軟土效果明顯，施工工期短，但是費用高。

2.2 處理橋臺與路基接頭處的路面

橋臺與路基結構是剛性與彈塑性兩種差異性很大的體系。當橋梁連接的是瀝青混凝土路面時，在橋臺處增加增變厚式水泥混凝土埋板。當橋梁連接的是水泥混凝土路面時，則將連接處的路面板改為變厚式。

2.3 加強臺背回填管理

臺背回填工作是影響橋頭跳車的一項關鍵工作，回填工作的好壞直接影響橋頭跳車現象的程度。在臺背回填之前要對地基進行清表，尤其是對軟弱地層要徹底清除，然后碾壓密實形成橋涵與路基之間臺背回填區下承層，與臺背回填區以及橋涵錐坡部位一同填筑。對填料的選取要嚴格控制，盡量縮小不均勻沉降。施工過程中必須分層填筑，分層碾壓，層層檢測。回填管理工作需要嚴格控制的指標有：填料含水量、松鋪厚度、壓實機具和壓實指標。

2.4 嚴格控制施工

開挖到規定的回填范圍，并在已填路基一側形成臺階，使臺后回填與已填路基搭接密實、牢固，提高臺背回填整體質量。對伸縮縫的安裝質量管理要嚴格要求，對施工工序要做出合理的安排，路面鋪筑完成后再安裝伸縮縫，以解決橋梁、伸縮縫、路堤三者標高不一致而產生的錯臺現象。

對施工組織管理和施工質量控制要有嚴格的要求。施工組織管理包括施工計劃、施工順序和施工管理，這些都是保證工程順利進行和減少橋頭跳車的關鍵。施工質量控制包括對填料質量與施工的控制和施工檢測的控制，填料質量與施工的控制是對填料質量、松鋪厚度、碾壓遍數以及壓實度的嚴格要求，施工監測是對各環節的施工進行實時監測，確保各個環節的順利進行。對分部分項工程的施工同樣要有非常嚴格的要求。

2.5 設置完善的排水設施及防水工程，做好橋頭路堤的排水

水對路基填土的影響很大，特別是靠近橋臺的填料，容易積水下陷，在橋頭路堤設置好排水措施對臺背填方的穩定性尤為重要。路面下設置排水墊層防止路面上的水進入填方體；設置縱向集水管和橫向排水管，及時排除填方體內的下滲水；設置完善的地下排水設施；施工過程中設置合理的排水坡度。

2.6 設置橋臺搭板

橋臺處做一定的過渡性處理對避免橋頭跳車非常有效。具體的措施為在橋頭設置一定長度的搭板，搭板下設置枕梁和一定厚度的半剛性基層穩定土。為避免因路基沉降而造成搭板架空斷裂和因新跳點的出現而導致的二次跳車，在橋頭路堤一定范圍內設置成多段高程可以調節的搭板形式，在路基發生沉陷時將搭板頂起并用速凝水泥砂漿注入板下空隙，這種措施還可以避免第二次跳車的發生。

2.7 采用過渡性路面

過渡性路面能夠有效降低橋臺與路堤的沉降差異，降低橋頭跳車的危害。過渡性路面的類型有預制水泥混凝土塊、條石鋪砌、半剛性過渡層或瀝青表處過渡層等。在軟地基的高速公路上應用較多，采取的類型多為瀝青表處過渡層，因為在發生較大沉降時這種過渡層能夠及時補充瀝青混凝土或瀝青砂，保證高速公路的正常運行。

2.8 筑路材料選擇

回填材料的選用對橋頭跳車的發生有著很大的影響，通過對京津塘高速公路北京段、濟青高速公路、唐津高速公路、石黃高速公路等高速公路段竣工后的使用效果分析，得出京津塘高速公路段搭板下全部回填天然級配砂礫，其效果較好，但是天然級配砂礫有其局限性，剛度小，二次固結變形大，難以達到臺背回填對剛度和變形的要求；而采用砂礫回填時，臺背填土的剛度小、孔隙大，難以密實，且變形大，其透水性對路基和臺背填土基底強度和變形的影響很大。因此，天然砂礫和砂礫不是理想的回填材料。半剛性穩定類土（如水泥穩定土、石灰穩定土、石灰工業廢渣穩定土等等）能夠克服天然砂礫和砂礫的不足，為較好的臺背回填材料。

通過大量的工程實踐中可以得出，土工合成材料在橋頭跳車治理中發揮出了明顯的優勢，具有顯著的效果。土工合成材料在路基中能夠利用其抗拉強度與土體之間的摩擦作用約束土體的側向變形，提高土體的承載力和抗剪強度。所以在橋臺背后的填料中應用土工合成材料能夠有效降低土體的壓縮變形，減少塑性變形累積，從而縮小橋頭沉降的差異。

3 結語

橋頭跳車是目前比較難處理的工程病害，解決橋頭跳車的各種方法，其核心是要做好臺背的回填壓實工作，填料的壓實度達到規定要求，降低橋臺與路基的沉降差異。所提出的具體的解決辦法要結合工程實際，既要做到切實可行、效果顯著，還要考慮到建設、設計、施工、科研、監督等各個環節的配合。

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